1940年5月21日，日军第十一军司令官园部和一郎占领襄阳后，转锋南下，经宜城、南漳，直逼宜昌。第十一师奉命从驻地长沙出发，驰援湖北当阳，归李延年第二军指挥。这时，日军已突破肖之楚第二十六军襄河阵地，当阳已成江北孤立据点。有人主张放弃当阳，胡琏却反对，说：“当阳是日寇从东北面进攻宜昌的屏障，若当阳失陷，则宜昌北面门户洞开，”“我们必须固守当阳，以争取时间，使我们在重庆万县间的兄弟部队可以先敌进入宜昌与敌人进行决战。”
5月底，第十一师构筑工事完毕。师长方靖在临战动员会上说：“当阳长坂坡，是当年三国时代刘备大破曹操处，千百年来在群众中广为传颂。此次战斗倘若当阳失守，宜昌不保，日寇就会将我们窒息在西南一隅，国家生死关头到了，我师必须人人做张翼德、赵子龙，使日寇有来无回。”胡琏接着说：“我们就要象当年张翼德大闹长坂坡那样，杀得日本鬼子片甲不留！”
6月9日，日寇向第十一师阵地发动疯狂的进攻。该师奋起抵抗，三位团长皆亲临前线督战，战斗十分激烈。下午2时，师长方靖突然接到掩护其侧翼之26军军长萧之楚的电话，说他所属之55师阵地已为日军突破，第11师侧面已完全暴露。
不久后，日军又一次对11师阵地实施猛攻，11师31团之九子山阵地争夺尤为惨烈，双方反复争夺，相持不下。副师长胡琏亲率第三十一团增援，同时派遣一部抄袭日军后路。迂回夹击敌军。日军由于担心被包围，慌忙撤退。方靖、胡琏在当阳同日寇激战一周，重创了敌军。此时，彭善第十八军赶到宜昌增援。李延年认为第十一师在当阳阻击任务已经完成，即令方靖、胡琏将十一师撤至大峡口、风洞河一带，继续抗击日寇。
宜昌陷落后第11师后调至四川奉节驻防，第11师由于在宜昌会战中的损失，乃将补充团士兵编入各团充实战力。11月，该师移驻梁山。
是时该师序列为：
师长方靖，副师长胡琏，参谋长赵秀昆/王宴清
第31团，团长罗贤达
第32团，团长張滌瑕
第33团，团长尹钟岳
师长方靖为人忠厚、缺乏果断、干练和魄力，但是他对于11师的训练仍亲手操办。在1941年初的一次点验中，第11师给点验组成员的印象为“他们所仅见的精锐部队”。
1941年3月，第11师移驻万县。此时副师长胡琏调职，副师长职由胡一接任。同年冬，该师随18军移防三斗坪，归长江上游江防总司令部指挥，第11师被配备于石牌要塞。
第11师进驻石牌要塞后第31团被配备于平善坝、三皇宫以东地区；第32团被配备于大、小朱家坪及其以西山地；第33团则作为机动部队并奉命完成纵深阵地工事。
9月，军委会总政治部部长张治中提出“鉴于各军之政治部业已撤消的情况，各师政治部主任应兼任副师长职”的议案获得通过。自此各师在此时都增加了一位“政治副师长”。其中第11师以31团团长罗贤达升任政治部主任兼任副师长。另外在11师驻防石牌要塞的两年中曾派遣小股部队由江北小溪塔方向迂回至日军后方进行破坏干扰。
1942年3月，师长方靖调职，遗缺由11师副师长胡琏继任。
是时该师序列为：
师长胡琏，副师长胡一、罗贤达，参谋长王元直
第31团，团长尹钟岳
第32团，团长張滌瑕
第33团，团长刘声鹤
胡琏，陕西华县人，字伯玉。黄埔军校第四期步兵科毕业。胡琏在职连长时是跟随陈诚一起进入11师的老人，他在11师历任营附、营长、团长。方靖离任后，为了实现他对胡琏的诺言，便在觐见陈诚时推荐了胡琏。就这样，胡琏从预9师师长调任第11师的第九任师长。
方靖此后长期担任军长职务。抗战胜利后到四川担任过地方警备司令和边区绥靖公署副主任。1949年2月在湖北荆门被解放军俘虏。1966年4月特赦释放后曾担任过全国政协委员、全国政协文史资料研究委员会专员。1990年7月病逝北京。
1943年5月12日，正当第11师赶工加固石牌要塞阵地的时候，在湖北境内的日军发动了鄂西攻势。5月23日渔阳关失守，形势不利于****。当时负责整个鄂西战局的陈诚紧急召开军事会议，会议中决定了除驻守石牌要塞之18军仍固守原地外，其余部队待机向后撤退。